《杠桿》第一課時(shí)

《杠桿》第一課時(shí)復(fù)雜機(jī)械都是由簡(jiǎn)單機(jī)械組成的（抽油機(jī)）它們都是杠桿，有什么共同特點(diǎn)？思考：杠桿有什么共同特征有力的作用繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)硬棒

一根在力的作用下可繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒.杠桿:一、認(rèn)識(shí)杠桿一、杠桿模型在力的作用下可繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。【杠桿】【模型】可見(jiàn)，杠桿不是特指某一種機(jī)械，而是滿足以上特征的各種機(jī)械的共同指稱。思考：杠桿的使用效果與哪些因素有關(guān)呢？鋼絲鉗桿秤瓶蓋起子道釘撬火鉗獨(dú)輪車一些生活中可看作杠桿模型的工具。思考：杠桿的使用效果與哪些因素有關(guān)呢？二、杠桿的五個(gè)要素影響杠桿使用效果的因素。【探究】A、支點(diǎn)（O）B、動(dòng)力（F1）C、阻力（F2）D、動(dòng)力臂（l1）E、阻力臂（l2）【五要素】l1l2OF1F2支點(diǎn)(o)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)動(dòng)力(F1)：促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力動(dòng)力臂(L1)：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離(力的作用線：沿力的方向的延長(zhǎng)線)杠桿的五要素力臂的作法1.找出支點(diǎn)O2.沿力的方向作出力的作用線3.從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段，并標(biāo)出符號(hào)。OOOF1F1F1F2F2F2Ol1l2支點(diǎn)動(dòng)力阻力動(dòng)力臂阻力臂二、杠桿的五個(gè)要素【思考】1、支點(diǎn)的位置能不能落在杠桿的兩端？2、如何確定杠桿上的阻力的方向？3、力臂的大小（l）與支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的那段距離（L）之間有什么關(guān)系？（l≤L）圖11.2.2如圖所示，動(dòng)力F的力臂是（）A．OD

B．OC

C．OB

D．DB

力臂的作法（動(dòng)力及阻力在支點(diǎn)同側(cè)）Ol1F1l2F21.找支點(diǎn)2.作力的作用線3.作力臂力臂的作法（動(dòng)力及阻力在支點(diǎn)同側(cè)）杠桿示意圖的作法l1F1l2F2Ｏ杠桿課堂練：作出下列各圖的力臂：.GF.F2F1支點(diǎn)O動(dòng)力臂l１阻力臂l２動(dòng)力Ｆ１阻力Ｆ2力臂的作法（動(dòng)力及阻力在支點(diǎn)異側(cè)）杠桿示意圖的作法F1OF2l1l2杠桿示意圖的作法l1F1l2F2Ｏ構(gòu)建下列杠桿模型，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的五要素。構(gòu)建杠桿模型【人體關(guān)節(jié)】作出手腕部杠桿模型的五要素。若一力作用在杠桿上，作用點(diǎn)不變，但作用方向改變，力臂是否改變？答：要改變F1OL1L1哪個(gè)動(dòng)力的力臂最長(zhǎng)？探究杠桿的平衡條件物體的平衡狀態(tài)杠桿的平衡狀態(tài)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)保持靜止保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)保持靜止水平平衡非水平平衡探究杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件物體的平衡條件受平衡力作用?杠桿的平衡與哪些因素有關(guān)呢？三、杠桿的平衡【活動(dòng)】杠桿的平衡與哪些因素有關(guān)呢？體重不同的兩人怎樣讓蹺蹺板穩(wěn)定下來(lái)？【猜想】AB實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)探究杠桿的平衡條件器材:測(cè)量的物理量:力力臂

A、B兩圖中的杠桿處于平衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)時(shí)采用哪幅圖？為什么？討論：實(shí)驗(yàn)時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，便于在杠桿上直接讀出力臂的大小。CD探究杠桿的平衡條件在實(shí)驗(yàn)前,是否也要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡?為什么？討論：實(shí)驗(yàn)前，使杠桿在水平位置平衡，為了避免杠桿自身的重力對(duì)杠桿平衡的影響。小竅門：哪端翹起就往哪端移探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)步驟：1.調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。2.在杠桿的左側(cè)掛上適量的鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向拉，使杠桿在水平位置平衡，記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復(fù)上面的步驟，得出三組數(shù)據(jù)。1.調(diào)零2.沿豎直方向在豎直方向?qū)嶒?yàn)次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm1杠桿平衡條件：(杠桿原理)探究杠桿的平衡條件F1+L1F2+L22F1×L1（N·cm）F2×L2（N·cm）動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L23多次實(shí)驗(yàn)的目的：尋找杠桿平衡條件的普遍規(guī)律【實(shí)驗(yàn)評(píng)估】實(shí)驗(yàn)中有哪些注意點(diǎn)？1.小明和小華買了一個(gè)蛋筒冰淇淋，兩人要平分這個(gè)冰淇淋.G1G2L1L2活學(xué)活用：如圖所示，你認(rèn)為這樣分合理嗎？

2、找最小的力（1）F1、F2、F3分別作用在A點(diǎn)，問(wèn)這三個(gè)動(dòng)力中哪個(gè)力最?。縊F1F2GF3A為什么？∵F1

的力臂最長(zhǎng)∴F1最?。?）如圖，請(qǐng)?jiān)贏點(diǎn)上作出最小動(dòng)力的方向GAFa、先找到最長(zhǎng)的力臂：從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線是最長(zhǎng)的力臂b、作力臂的垂直線，并判斷出最小力的方向活學(xué)活用：OF1F2GF3AOl1=9ml2=7cmF1=200NF2杠桿的平衡條件應(yīng)用例題：由F1l1＝F2l2得：解：F2=F1l1l2=200N×9m0.07m=2.57×104Nm=Gg=10N·kg—12.57×104N=2.57×103kg=

2.57tG=F2=2.57×104N由G=mg得答：大象的質(zhì)量約為2.57t1.如圖所示，是小麗在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，使杠桿在水平位置平衡．如果在杠桿兩邊的鉤碼下面各增加一個(gè)大小相等的鉤碼，則杠桿（）A仍然平衡B左端下降C右端下降D無(wú)法確定當(dāng)堂反饋：2.如圖所示，杠桿AOB的A端掛重為GA的物體，B端掛重為GB的物體時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)，若AO=BO，杠桿自身重力不計(jì)．則（）A．GA＜GBB．GA=GBC.GA＞GBD無(wú)法判斷3.一根粗細(xì)均勻杠桿可繞中O自由轉(zhuǎn)動(dòng)．桿上掛有質(zhì)量不等物體A和B，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)，如圖所示，現(xiàn)將物體A、B同時(shí)向，此時(shí)杠桿將（）A．仍能平衡B．不能平衡，左端下降C．不能平衡，右端下降D．無(wú)法判斷4.小夢(mèng)在做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在杠桿兩側(cè)掛鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，再用彈簧測(cè)力計(jì)取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究，如圖所示，他這樣做的最終目的是（）A．便于直接讀出拉力的大小B．便于提供不同方向的拉力C．便于正確認(rèn)識(shí)力臂D．便于測(cè)量力臂的大小5如圖所示，在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，在杠桿的左端懸掛一個(gè)物體右端用彈簧測(cè)力計(jì)拉著，使杠桿在水平位置保持平衡，今拉著彈簧測(cè)力計(jì)緩慢地沿圖中虛線的位置1移動(dòng)到位置2（杠桿始終在水平位置保持平衡），則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將（）A．不斷增大B．先減小，后增大C．不斷減小D．先增大，后減小6.OA=25厘米，OB=20厘米，OC=20厘米，AC=15厘米，B點(diǎn)所掛物體重為45牛，當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為（）A．36牛B．45牛C．50牛D．60牛7.如圖所示，小華用蘋(píng)果和桔子來(lái)玩蹺蹺板．她將蘋(píng)果、桔子分別放在輕桿的左、右兩端，放手后，桿馬上轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)．使桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力是（）A．蘋(píng)果的重力B．桔子的重力C．桿對(duì)桔子的支持力D．蘋(píng)果對(duì)桿的壓力8.園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹(shù)枝時(shí)，常把樹(shù)枝盡量往剪刀軸O處靠近，這樣做的目的是為了（）A．增大阻力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離B．減小動(dòng)力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離C．增大動(dòng)力臂，省力D．減小阻力臂，省力9.如圖，一塊厚度、密度均勻的長(zhǎng)方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面，則（）A．F1＞F2，因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng)B．F1=F2，因?yàn)閯?dòng)力臂都是阻力臂的2倍C．F1＞F2，因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ鄱藾．F1＜F2，因?yàn)橐曳椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng)2、特殊杠桿：（1）如圖，一粗細(xì)均勻的鐵棒重為2000N，某人用手要將其一端抬起，問(wèn)至少需要用多大的力？OFGLFLG如圖所示，輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)為O，在杠桿的A點(diǎn)始終作用豎直向上的力F，將掛在杠桿中點(diǎn)重為G的物體勻速提升，則力F的大?。ǎ〢．逐步變大B．逐步變小C．始終不變D．先變小，后變大，杠桿在水平位置上下最小例:

如圖所示杠桿，在A端施一個(gè)始終與杠桿垂直的力F，當(dāng)杠桿由如圖實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到虛線位置時(shí)，F(xiàn)大小的變化情況是（）

A．大小不變

B．由小變大

C．先變大后變小

D．先變小后變大

GOGOL2GL2’例:

如圖所示杠桿，在A端施一個(gè)始終與杠桿垂直的力F，當(dāng)杠桿由如圖實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到虛線位置時(shí)，F(xiàn)大小的變化情況是（）

A．大小不變

B．由小變大

C．先變大后變小

D．先變小后變大

GO如圖所示，作用在杠桿一端且始終處于水平方向的力F，將杠桿緩慢地拉至水平位置的過(guò)程中，力F（）

A．變大B．變小C．不變D．先變大后變小

“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)整個(gè)地球?！薄⒒椎赂軛U的分類杠桿平衡條件：F1l1＝F2l2F1F2=l2l1三類杠桿：若l1＞l2，則F1F2若l1=l2，則F1F2若l1＜l2，則F1F2＞＝＜省力杠桿等臂杠桿費(fèi)力杠桿小結(jié)：判斷杠桿的類型，實(shí)際就是比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小杠桿的分類省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用三.杠桿的應(yīng)用::省力，費(fèi)距離:費(fèi)力，省距離:不省力，也不省距離F1F2動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〉L2∴F1〈F2這是省力杠桿省力杠桿hS=4hOF2F1ABF2F1A’B’省力，費(fèi)距離省力杠桿的特點(diǎn)舉例生活中省力標(biāo)桿（4種以上）？省力杠桿杠桿示意圖的作法l1F1l2F2ＯF2F1動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〈L2∴F1〉

F2這是費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿F2F1S=h/4hA’B’ABF2F1O費(fèi)力，省距離費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)舉例？如釣魚(yú)桿、筷子等生活·物理·社會(huì)生活中的剪刀思考：什么情況下，人們會(huì)選用費(fèi)力杠桿？使用費(fèi)力杠桿有什么好處？當(dāng)阻力比較小時(shí)，人們會(huì)選用費(fèi)力杠桿。使用費(fèi)力杠桿會(huì)省距離，很方便。費(fèi)力杠桿F2F1動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1=

L2∴F1=

F2這是等臂杠桿不省力，也不省距離等臂杠桿的特點(diǎn)小結(jié)省力杠桿的特點(diǎn)

A動(dòng)力臂大于阻力臂(F1<F2)

B省力但是費(fèi)距離費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)

A動(dòng)力臂小于阻力臂(F1>F2)

B費(fèi)力但是省距離等臂杠桿的特點(diǎn)

A動(dòng)力臂等于阻力臂(F1=F2)

B不省力也不省距離杠桿的分類請(qǐng)對(duì)下列器具應(yīng)用的杠桿進(jìn)行分類：等臂杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿杠桿的分類請(qǐng)對(duì)下列器具應(yīng)用的杠桿進(jìn)行分類：省力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿2、下列杠桿中，哪一個(gè)與其它三個(gè)不屬于同類？（）A、正在撬道釘?shù)牡泪斍薆、正在拔鐵釘?shù)难蚪清NC、正在起瓶蓋的起子D、正在掀土的鐵锨。

練習(xí)：D1、人體的前臂可視作

（填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿，當(dāng)曲肘將重物舉起時(shí)，阻力臂大小將

（填“增大”或“減小”）O費(fèi)力減小1．圖中的鍘刀、瓶蓋起子、手推車、鐵锨都屬于杠桿，其中費(fèi)力杠桿是()圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F與A端重力G相比（）A.F=G；B.F〈G；C.F〉G；D.無(wú)法比較。練習(xí)三提示AOBFGABCD圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F與A端重力G相比（）A.F=